摘要: 处理器设计技术是信息技术领域的核心技术，在社会经济和国家安全领域发挥重要作用。经过10年的不断积累，我国自主研发的龙芯处理器设计已达到国际先进水平。本文全面地回顾了龙芯处理器的历史，介绍了技术路线和其独特的技术优势。
2001年龙芯课题组在中科院计算所成立。2002年，龙芯课题组发布国内第一款32位通用处理器龙芯1号。2003年，发布国内第一款64位通用处理器龙芯2B。继龙芯2C、2E在性能上实现了 “三级跳式”的增长之后，2008年龙芯课题组发布产品级芯片龙芯2F，实现与MIPS III指令兼容，采用90nm CMOS工艺，1.0GHz主频时功耗仅3-5瓦。2010年，发布国内首款多核处理器龙芯3A， 4核可扩展架构，采用65nm CMOS工艺，1GHz时功耗小于15瓦。
从2006年开始，龙芯迈出产业化步伐。2006年，在江苏省常熟市成立江苏龙芯梦兰科技股份有限公司。龙芯梦兰基于龙芯处理器提供低成本电脑和解决方案。2008年，北京龙芯中科技术服务中心有限公司在北京成立，致力于龙芯研发成果转化、利用龙芯技术开发市场适用的CPU产品、为下游企业提供基于龙芯CPU的解决方案、技术支持及售后服务。
在学术方面，龙芯课题组不断从技术积累和产业实践中汲取灵感，在IEEE Micro、ISSCC、HOTCHIPS、ISCA、HPCA等国际顶尖期刊会议上发表论文，在产业界和学术界均赢得了世界声誉。
龙芯处理器在提高性能、减少功耗等方面有如下几个核心技术：
1） 可伸缩的多核互连架构。在单个芯片上集成多个高性能处理器核以及大量的2级 Cache，还通过高速I/O接口实现多芯片的互连以组成更大规模的系统。
2） XPU（eXtra Processing Unit）设计。将双浮点部件扩展至128项256比特向量部件。每个向量部件可以同时执行4个双精度或8个单精度浮点乘加运算。
3） X86模拟。GS464核定义200多条新的指令，可以将X86二进制指令平滑翻译成MIPS64二进制指令，以实现X86指令系统至MIPS64指令系统的翻译。
4） 低功耗设计。精细的微体系结构参数配置实现性能与功耗的完美平衡；使用静态CMOS逻辑，仅对于时序关键逻辑使用动态电路；广泛采用门控时钟技术；最新的芯片中采用电源关断技术及动态电压频率调节技术以进一步降低功耗。
5） 可调试设计，提供软硬件硅后调试。
十年来，龙芯处理器实现了从单发射到超标量，单核到多核，实验芯片到量产产品芯片的转变。目前龙芯拥有三个系列的产品，涵盖了广泛的应用领域：龙芯1号处理器及其IP系列主要面向嵌入式应用；龙芯2号超标量处理器及其IP系列主要面向桌面应用；龙芯3号多核处理器系列主要面向高端服务器及高性能机应用。未来，龙芯仍将致力于研发高集成度的个人计算机以及高通量可扩展的服务器用芯片，支撑国家信息产业，不断引领信息技术进步。